Progettazione stackup PCB
Prima di progettare un circuito PCB multistrato, il progettista deve prima determinare la struttura del circuito utilizzato in base alle dimensioni del circuito, alle dimensioni del circuito e ai requisiti di compatibilità elettromagnetica (EMC), ovvero decidere se utilizzare 4, 6 o Più strati di circuiti stampati. Dopo aver determinato il numero di strati, determinare il posizionamento degli strati elettrici interni e come distribuire segnali diversi su questi strati. Questa è la scelta della struttura dello stack PCB multistrato. La struttura sovrapposta è un fattore importante che influenza le prestazioni EMC della scheda PCB e anche un mezzo importante per sopprimere le interferenze elettromagnetiche. Questa sezione introdurrà il contenuto rilevante della struttura laminata PCB multistrato. Dopo aver determinato il numero di livelli di potenza e di massa e il numero di livelli di segnale, la disposizione relativa tra loro è un argomento che ogni ingegnere PCB non può evitare;
Principi generali di disposizione degli strati:
1. Determinare la struttura di impilamento dei PCB multistrato richiede ulteriori considerazioni. In termini di cablaggio, maggiore è il numero di strati, migliore è il cablaggio, ma aumenteranno anche i costi e la difficoltà della scheda. Per i produttori, se la struttura impilata è simmetrica o meno è al centro dell'attenzione nella produzione di schede PCB, quindi la selezione del numero di strati deve considerare le esigenze di vari aspetti per raggiungere il miglior equilibrio. Per i progettisti esperti, dopo aver completato il pre-layout dei componenti, si concentreranno sul collo di bottiglia del PCB. Combinalo con altri strumenti EDA per analizzare la densità di cablaggio del circuito; quindi combinare il numero e il tipo di linee di segnale con requisiti di cablaggio speciali come linee differenziali e linee di segnale sensibili per determinare il numero di strati di segnale; quindi in base al tipo di alimentazione, isolamento e requisiti anti-interferenza per determinare il numero di strati elettrici interni. In questo modo, il numero di strati dell'intero circuito stampato è sostanzialmente determinato.
2. Sotto la superficie del componente (secondo strato) si trova il piano di massa, che fornisce lo strato di schermatura del dispositivo e fornisce il piano di riferimento per il cablaggio dello strato superiore; lo strato di segnale sensibile deve essere adiacente ad uno strato elettrico interno (alimentatore interno / strato di massa). Film di rame per fornire schermatura per lo strato di segnale. Lo strato di trasmissione del segnale ad alta velocità nel circuito dovrebbe essere lo strato intermedio del segnale ed è inserito tra i due strati elettrici interni. In questo modo, i film di rame dei due strati elettrici interni possono fornire una schermatura elettromagnetica per la trasmissione del segnale ad alta velocità e possono anche limitare efficacemente la radiazione del segnale ad alta velocità tra i due strati elettrici interni senza causare interferenze verso l'esterno.
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3. Tutti gli strati di segnale devono essere il più vicino possibile al piano di massa;
4. Cerca di evitare i due strati di segnale direttamente adiacenti l'uno all'altro; il crosstalk viene facilmente introdotto tra gli strati di segnale adiacenti, con conseguente fallimento della funzione del circuito. L'aggiunta di un piano di massa tra i due livelli di segnale può effettivamente evitare la diafonia. 5. L'alimentazione principale è il più vicino possibile alla sua controparte;
6. Considerare la simmetria della struttura laminata.
7. Per la disposizione degli strati della scheda madre, è difficile controllare il cablaggio parallelo a lunga distanza della scheda madre esistente. Per la frequenza operativa a livello di scheda superiore a 50 MHZ (per condizioni inferiori a 50 MHZ, fare riferimento al rilassamento appropriato), il principio di layout raccomandato:
* La superficie del componente e la superficie di saldatura sono piano di massa completo (schermo);
* Nessuno strato di cablaggio parallelo adiacente;
* Tutti i livelli del segnale sono il più vicino possibile al piano di massa;
* Il segnale chiave è adiacente allo strato e non attraversa la partizione.
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Nota: quando si impostano gli strati PCB specifici, è necessario afferrare in modo flessibile i principi di cui sopra. Sulla base della comprensione dei principi di cui sopra, in base ai requisiti effettivi della scheda, quali: se sono richiesti uno strato di cablaggio critico, l'alimentazione e la divisione del piano di massa Per determinare la disposizione degli strati, non spostarli con forza, oppure resisti.
8. Più strati elettrici interni con messa a terra possono ridurre efficacemente l'impedenza di messa a terra. Ad esempio, il livello del segnale A e il livello del segnale B utilizzano piani di massa separati, che possono ridurre efficacemente l'interferenza di modo comune.